Paleozoická éra začíná po předkambrickém období asi před 297 miliony let a končí začátkem mezozoického období před asi 250 miliony let. Každá hlavní éra na Geologické časové měřítko byl dále rozdělen na období, která jsou definována typem života, který se vyvinul v tomto časovém období. Někdy by období skončilo, když hromadné vyhynutí zničilo by většinu všech živých druhů na Zemi v té době. Po skončení předkambrického času došlo k velkému a relativně rychlému vývoji druhů, který během Paleozoické éry osídlil Zemi mnoha různými a zajímavými formami života.
První období Paleozoic éry je známé jako Cambrian období. Mnoho předků tohoto druhu, které se vyvinuly v to, co známe dnes, se poprvé objevilo během kambrijské exploze na počátku tisíciletí tohoto období. I když tato „exploze“ života trvala miliony let, je to ve srovnání s celou historií Země relativně krátká doba.
V této době existovalo několik kontinentů, které se lišily od těch, které známe dnes, a všechny tyto zemské masy se schoulily na jižní polokouli Země. Toto zanechalo velmi velké rozlohy oceánu kde mořský život mohl prospívat a rozlišovat se poněkud rychlým tempem. Tato rychlá spekulace vedla k úrovni genetické rozmanitosti druhů, které ještě nikdy nebyly v historii života na Zemi vidět.
Téměř veškerý život byl nalezen v oceánech během kambrijského období: Pokud byl na souši život vůbec, byl omezen na jednobuněčné mikroorganismy. Fosílie datované do kambria byly nalezeny po celém světě, ačkoli existují tři velké oblasti zvané fosilní postele, kde byla nalezena většina těchto fosilií. Tyto fosilní postele jsou v Kanadě, Grónsku a Číně. Bylo identifikováno mnoho velkých masožravých korýšů podobných krevetám a krabům.
Po období kambria nastalo ordovické období. Toto druhé období éry paleozoika trvalo asi 44 milionů let a stále více diverzifikovalo vodní život. Velké predátory podobné měkkýšům se hodily na menší zvířata na dně oceánu.
Během ordovického období mnohonásobně a docela rychle změny životního prostředí došlo. Ledovce se začaly pohybovat z pólů na kontinenty a v důsledku toho hladina oceánů výrazně poklesla. Kombinace změny teploty a ztráty mořské vody vyústila v hromadné vyhynutí, které znamenalo konec období. Asi 75% všech živých druhů v té době zaniklo.
Po hromadném vyhynutí na konci ordovického období se musela různorodost života na Zemi vrátit zpět. Jednou z hlavních změn v rozvržení Země bylo to, že se kontinenty začaly slučovat dohromady a tvořily se dokonce více nepřetržitého prostoru v oceánech, aby mořský život mohl žít a prospívat, jak se vyvíjely a diverzifikovaný. Zvířata byla schopna plavat a krmit se blíže k povrchu, než kdy předtím v historii života na Zemi.
Převládalo mnoho různých druhů ryb bez čelistí a dokonce i první ryby s paprsky. Zatímco život na pevnině stále chyběl za jednostrannými bakteriemi, rozmanitost se začala zvětšovat. Hladiny kyslíku v atmosféře byly také téměř na našich moderních úrovních, takže fáze byla stanovena pro více druhů druhů a dokonce i pozemních druhů, které se začaly objevovat. Ke konci silurského období byly na kontinentech vidět některé druhy rostlinných rostlin, stejně jako první zvířata, členovci.
Diverzifikace byla rychlá a rozšířená během devonského období. Rostliny země se staly běžnějšími a zahrnovaly kapradiny, mechy a dokonce i naočkované rostliny. Kořeny těchto raných půdních rostlin pomohly vytvořit zvětralé skály do půdy, což rostlinám vytvořilo ještě větší příležitost zakořenit a růst na zemi. Spousta hmyzu začala být viděna také během devonského období. Ke konci se obojživelníci dostali na zem. Protože se kontinenty pohybovaly ještě blíže k sobě, nová pozemská zvířata se mohla snadno rozšířit a najít mezeru.
Mezitím se zpět v oceánech přizpůsobily a vyvinuly čelisti a stupnice, jako jsou moderní ryby, které známe dnes. Devonské období bohužel skončilo, když na Zemi dopadly velké meteority. Předpokládá se, že dopad těchto meteoritů způsobil hromadné vyhynutí, které odstranilo téměř 75% vodních živočišných druhů, které se vyvinuly.
Uhlovodíkové období bylo obdobím, ve kterém se druhová diverzita musela znovu obnovit z předchozího hromadného vymírání. Vzhledem k tomu, že masové vyhynutí devonského období bylo většinou omezeno na oceány, rostly půdní rostliny a zvířata i nadále rychlým tempem. Obojživelníci se ještě více přizpůsobili a rozdělili se na rané předky plazů. Kontinenty se stále spojovaly a nejjižnější země byly opět pokryty ledovci. Byly však také tropické podnebí, kde rostly velké a svěží rostlinné rostliny a vyvinuly se do mnoha jedinečných druhů. Tyto rostliny v bažinatých močálech jsou ty, které by se rozpadly na uhlí, které v současné době používáme jako palivo a pro jiné účely.
Pokud jde o život v oceánech, zdá se, že rychlost vývoje byla výrazně pomalejší než dříve. Zatímco druhy, které dokázaly přežít poslední hromadné vyhynutí, stále rostly a odbočovaly do nových, podobných druhů, mnoho druhů zvířat, která byla ztracena k vyhynutí, se nikdy nevrátilo.
Nakonec, v Permském období, se všechny kontinenty na Zemi zcela spojily a vytvořily superkontinent, známý jako Pangea. Během prvních částí tohoto období se život dále vyvíjel a vznikly nové druhy. Plazi se plně formovali a dokonce se rozštěpili na větev, která by nakonec mohla vést k savcům v mezozoické době. Ryby ze slaných mořských oceánů se také přizpůsobily tak, aby mohly žít ve sladkovodních kapsách na celém kontinentu Pangea, což vedlo ke vzniku sladkovodních vodních živočichů.
Bohužel, tentokrát druhová rozmanitost skončila, částečně díky množství sopky výbuchy, které vyčerpaly kyslík a ovlivnily klima blokováním slunečního světla a umožněním velkých ledovců převzít. To vše vedlo k největšímu hromadnému vyhynutí v historii Země. Předpokládá se, že 96% všech druhů bylo zcela zničeno a paleozoická éra skončila.